Sistema idraulico: calcolo, schema, dispositivo. Tipi di sistemi idraulici. Riparazione. Sistemi idraulici e pneumatici

2025 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2025-01-24 13:18

Un sistema idraulico è un dispositivo progettato per convertire un piccolo sforzo in uno significativo utilizzando una sorta di fluido per trasferire energia. Esistono molti tipi di nodi che operano secondo questo principio. La popolarità di sistemi di questo tipo è principalmente dovuta alla loro elevata efficienza, affidabilità e relativa semplicità di progettazione.

Usa area

Trovato ampio utilizzo di questo tipo di sistema:

1. Nel settore. Molto spesso l'idraulica è un elemento della progettazione di macchine per il taglio dei metalli, attrezzature destinate al trasporto di prodotti, carico/scarico degli stessi, ecc.
2. Nell'industria aerospaziale. Sistemi simili sono usati in vari controlli e chassis.
3. In agricoltura. È attraverso l'idraulica che gli accessori di trattori e bulldozer vengono solitamente controllati.
4. Nel campo del trasporto merci. Le auto sono spesso dotate di impianto idraulicosistema frenante.
5. Nell'equipaggiamento della nave. L'idraulica in questo caso viene utilizzata nello sterzo, è inclusa nella progettazione delle turbine.

Principio di funzionamento

Qualsiasi sistema idraulico funziona secondo il principio di una leva del liquido convenzionale. Il mezzo di lavoro fornito all'interno di tale nodo (nella maggior parte dei casi, olio) crea la stessa pressione in tutti i suoi punti. Ciò significa che con una piccola quantità di forza su una piccola area, puoi sopportare un carico significativo su una grande.

Successivamente, considera il principio di funzionamento di un tale dispositivo usando l'esempio di un'unità come il sistema di freno idraulico di un'auto. Il design di quest'ultimo è abbastanza semplice. Il suo schema include diversi cilindri (il freno principale, pieno di liquido e ausiliario). Tutti questi elementi sono collegati tra loro da tubi. Quando il conducente preme il pedale, il pistone nel cilindro principale si muove. Di conseguenza, il liquido inizia a muoversi attraverso i tubi ed entra nei cilindri ausiliari posti accanto alle ruote. Dopodiché, viene attivata la frenata.

Progettazione di impianti industriali

Il freno idraulico di un'auto: il design, come puoi vedere, è abbastanza semplice. Dispositivi liquidi più complessi sono utilizzati in macchine e meccanismi industriali. Il loro design può essere diverso (a seconda dell'ambito di applicazione). Tuttavia, lo schema elettrico di un impianto idraulico di design industriale è sempre lo stesso. Di solito include i seguenti elementi:

1. Serbatoioper liquidi con bocca e ventaglio.
2. Filtro grosso. Questo elemento è progettato per rimuovere vari tipi di impurità meccaniche dal liquido che entra nel sistema.
3. Pompa.
4. Sistema di controllo.
5. Cilindro funzionante.
6. Due filtri fini (sulla linea di mandata e di ritorno).
7. Valvola di distribuzione. Questo elemento di design è progettato per dirigere il fluido al cilindro o di nuovo al serbatoio.
8. Valvole di ritorno e sicurezza.

Anche il funzionamento del sistema idraulico delle apparecchiature industriali si basa sul principio della leva fluida. Sotto l'influenza della gravità, l'olio in un tale sistema entra nella pompa. Quindi va alla valvola di controllo e quindi al pistone del cilindro, creando pressione. La pompa in tali sistemi non è progettata per aspirare il liquido, ma solo per spostarne il volume. Cioè, la pressione non viene creata come risultato del suo lavoro, ma sotto il carico del pistone. Di seguito è riportato un diagramma schematico del sistema idraulico.

Vantaggi e svantaggi dei sistemi idraulici

I vantaggi dei nodi che operano secondo questo principio includono:

• La capacità di movimentare carichi di grandi dimensioni e peso con la massima precisione.
• Gamma di velocità praticamente illimitata.
• Funzionamento regolare.
• Affidabilità e lunga durata. Tutti i componenti di tali apparecchiature possono essere facilmente protetti dai sovraccarichi installando semplici valvole limitatrici di pressione.
• Economia inlavoro e piccola taglia.

Oltre ai vantaggi, i sistemi idraulici industriali, ovviamente, presentano alcuni svantaggi. Questi includono:

• Maggiore rischio di incendio durante il lavoro. La maggior parte dei fluidi utilizzati nei sistemi idraulici sono infiammabili.
• Sensibilità delle apparecchiature alla contaminazione.
• Possibilità di perdite d'olio, e quindi necessità di eliminarle.

Calcolo dell'impianto idraulico

Quando si progettano tali dispositivi, vengono presi in considerazione molti fattori diversi. Questi includono, ad esempio, il coefficiente cinematico di viscosità del liquido, la sua densità, la lunghezza delle tubazioni, i diametri delle aste, ecc.

Lo scopo principale dell'esecuzione di calcoli per un dispositivo come un sistema idraulico è spesso determinare:

• Specifiche della pompa.
• Colpi dell'asta.
• Pressione di esercizio.
• Prestazioni idrauliche delle linee, degli altri elementi e dell'intero sistema.

Il sistema idraulico viene calcolato utilizzando varie formule aritmetiche. Ad esempio, le perdite di carico nelle tubazioni sono definite come segue:

1. La lunghezza calcolata delle linee è divisa per il loro diametro.
2. Il prodotto della densità del liquido utilizzato per il quadrato della portata media è diviso per due.
3. Moltiplica i valori ottenuti.
4. Moltiplica il risultato per il fattore di perdita di viaggio.

La formula stessasi presenta così:

∆p_i =λ x l_i(p): d x pV² : ^2.

In generale, in questo caso, il calcolo delle perdite nelle linee viene effettuato approssimativamente secondo lo stesso principio di strutture così semplici come gli impianti di riscaldamento idraulici. Altre formule vengono utilizzate per determinare le prestazioni della pompa, la corsa, ecc.

Tipi di impianti idraulici

Tutti questi dispositivi sono divisi in due gruppi principali: tipo aperto e tipo chiuso. Il diagramma schematico del sistema idraulico da noi considerato sopra appartiene alla prima varietà. Un design aperto viene solitamente utilizzato per dispositivi di bassa e media potenza. Nei sistemi chiusi più complessi, al posto del cilindro viene utilizzato un motore idraulico. Il liquido entra dalla pompa e poi ritorna di nuovo alla linea.

Come vengono eseguite le riparazioni

Poiché l'impianto idraulico gioca un ruolo importante nelle macchine e nei meccanismi, la sua manutenzione è spesso affidata a specialisti altamente qualificati di aziende impegnate in questo particolare tipo di attività. Tali aziende di solito forniscono una gamma completa di servizi relativi alla riparazione di attrezzature speciali e idraulica.

Naturalmente, nell'arsenale di queste aziende c'è tutta l'attrezzatura necessaria per la produzione di tale opera. Le riparazioni agli impianti idraulici vengono generalmente eseguite in loco. Prima che venga eseguito, nella maggior parte dei casi, è necessario adottare varie misure diagnostiche. Per questo, le società di servizi idraulici utilizzano installazioni speciali. I componenti necessari per risolvere i problemi sono anche solitamente portati dai dipendenti di tali aziende.

Sistemi pneumatici

Oltre ai dispositivi idraulici, i dispositivi pneumatici possono essere utilizzati per mettere in moto i nodi di vari tipi di meccanismi. Funzionano più o meno allo stesso modo. Tuttavia, in questo caso, l'energia dell'aria compressa, non dell'acqua, viene convertita in energia meccanica. Sia i sistemi idraulici che quelli pneumatici svolgono il loro lavoro in modo abbastanza efficace.

Il vantaggio dei dispositivi della seconda tipologia è, innanzitutto, l'assenza della necessità di restituire il fluido di lavoro al compressore. Il vantaggio dei sistemi idraulici rispetto a quelli pneumatici è che il fluido in essi contenuto non si surriscalda e non si raffredda eccessivamente e, pertanto, non è necessario includere componenti e parti aggiuntivi nel circuito.